【正文】 單向?qū)訉油？刂品绞椒桨福旱韧疖囶^的運(yùn)行方式，遇到即停止、開門。而電梯系統(tǒng)里控制這方面技術(shù)參數(shù)的是電梯控制系統(tǒng)。當(dāng)電梯處于下降模式時(shí)則與上升模式相反。 EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（ Electronic Design Automation）的縮寫，在 20世紀(jì) 60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（ CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（ CAE）的概念發(fā)展而來的。目前最常用的硬件描述語(yǔ)言有 VHDL 和 Verilog HDL,它們都已經(jīng)成為 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@些芯片有比較差的可編輯能力，所以這些設(shè)計(jì)的開發(fā)是在普通的 FPGA 上完成的，然后將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn) 移到一個(gè)類似于 ASIC 的芯片上。 2） FPGA 可做其它全定制或半定制 ASIC 電路的中試樣片。除了含有許多具有硬件特征的語(yǔ)句外， VHDL 的語(yǔ)言形式和描述風(fēng)格與句法是十分類似于一般的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言。VHDL 語(yǔ)言既支持標(biāo) 準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)類型，也支持用戶定義的數(shù)據(jù)類型，這樣便會(huì)給硬件描述帶來較大的自由度。當(dāng)輸入符號(hào)串，模型隨即進(jìn)入起始狀態(tài)。 有限狀態(tài)機(jī)是一種概念性機(jī)器，它能采取某種操作來響應(yīng)一個(gè)外部事件?！按螒B(tài)”是相對(duì)于“現(xiàn)態(tài)”而言的，“次態(tài)”一旦被激活，就轉(zhuǎn)變成新的“現(xiàn)態(tài)”了。此時(shí)，電梯就進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)，準(zhǔn)備作上升運(yùn) 行，如果電梯沒有接收到請(qǐng)求信號(hào)，電梯則在一樓待機(jī)。三層外使用者按下三層下按鈕（ floor(3)=1）電梯上升到三樓開門。 圖 46 圖 46 是一個(gè)多人次時(shí)間交錯(cuò)綜合仿真，首先是三層外有人提出下降請(qǐng)求（ Button(3)=1），此時(shí)電梯開始上升；在電梯上升到二層和三層之間時(shí)二層外有人按下下降按鈕（ Button(2)=1），此時(shí)電梯繼續(xù)上升到達(dá)三層，待三層使用者進(jìn)入后按下到達(dá)一層（ floor(0)=1）按鈕后電梯下降到二層，使第二個(gè)使用者進(jìn)入；第二個(gè)人打算去一層，看到 第一個(gè)人已經(jīng)按下到達(dá)一層按鈕，就沒有再次按下。 本設(shè)計(jì)采用的正式 FPGA 來控制電梯的邏輯運(yùn)行，具有編程靈活，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，而且 FPGA 在去電后配置數(shù)據(jù)自動(dòng)消失，用戶可以控制加載進(jìn)程，在現(xiàn)場(chǎng)修改器件的邏輯功能。電梯控制技術(shù) [M]?？删幊炭刂破髟砑皯?yīng)用 (上／下冊(cè) )[M]。首先， 我要感謝我們的學(xué)校，感謝在這四年中教給我許多做人做事的道理，讓我從一個(gè)懵懂得高中生變成一個(gè)能被社會(huì)所接納的知識(shí)青年；其次，我要特別的感謝一下我們的指導(dǎo)老師，是她在我撰寫畢業(yè)論文過程中給了我無(wú)私的幫助，從當(dāng)初選題到中期答辯，再到最后定稿，老師多次詢問我們?cè)O(shè)計(jì)進(jìn)程中所遇到的難題，并及時(shí)為我指點(diǎn)迷津。使用者本來是要下樓，但在電梯外卻按下上樓按鈕。因此同一使用者在電梯內(nèi)和電梯外提出不同要求時(shí)，主要響應(yīng)電梯內(nèi)請(qǐng)求。實(shí)體對(duì)控制器的端口進(jìn)行定義，結(jié)構(gòu)體對(duì)各端口的行為進(jìn)行描述。電梯處在第一層時(shí)，當(dāng)它收到 二層電梯外上下樓請(qǐng)求、三層電梯外下樓請(qǐng)求、一層電梯內(nèi)到達(dá)二層和三層請(qǐng)求時(shí)，電梯會(huì)按照指令上升到相應(yīng)樓層并開門、關(guān)門；若收到一層電梯外上樓請(qǐng)求只做開門響應(yīng)，隨后根據(jù)使用者進(jìn)入電梯后請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)；其他請(qǐng)求不響應(yīng)。 ②條件：又稱為“事件”。 Web 應(yīng)用程序由提交的表單和用戶請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)來驅(qū)動(dòng)，它們也可劃歸到上述類 別。狀態(tài)機(jī)通過響應(yīng)一系列事件而“運(yùn)行”。此外 ,VHDL 語(yǔ)言能夠同時(shí)支持同步電路、異步電路和隨機(jī)電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) , 這是其他硬件描述語(yǔ)言所不能比擬的。當(dāng)需要修改 FPGA 功能時(shí)，只需換一片 EPROM 即可。 CPLD 和 FPGA 另外一個(gè)區(qū)別是大多數(shù)的 FPGA 含有高層次的內(nèi)置模塊（比如加法器和乘法器）和內(nèi)置的記憶體。在大多數(shù)的 FPGA 里面，這些可編輯的元件里也包含記憶元件 例如觸發(fā)器（ Flip－ flop）或者其他更加完整的記憶塊。目前 EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù) 現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是 EDA技 術(shù)。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 本著 “ 一理通，百理明 ” 的原則，本設(shè)計(jì)希望通過在簡(jiǎn)單的三層電梯控制設(shè)計(jì)之中如何解決升、降請(qǐng)求信號(hào)因電梯所處狀態(tài)而產(chǎn)生的沖突等問題發(fā)散出去，由此及彼，對(duì)高層電梯控制的開發(fā)作一個(gè)技術(shù)的鋪墊，對(duì)高層電梯設(shè)計(jì)者提供一個(gè)基礎(chǔ)。而興建高層建筑是其中的有效措施之一。電梯能夠正確顯示電梯的運(yùn)行情況、 及電梯所在樓層。中國(guó)電梯行業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)為 ,2021 年我國(guó)所有電梯中 ,如果 80%采用節(jié)能電梯 ,全年可節(jié)電 122 億度。 2. 原理圖，波形圖。 三、主要技術(shù)指標(biāo) 1．完成主要功能。與此同時(shí) ,電梯的耗能不容忽視 ,據(jù)了解 ,目前我國(guó)星級(jí)酒店每年每平方米耗電量為 150 度 ,其中將近一半用于電梯。電梯運(yùn)行遵循方向優(yōu)先原則，即上升（下降）時(shí)只響應(yīng)上升（下降）信號(hào)，直到執(zhí)行完最頂層（底層），再轉(zhuǎn)入另一模式。這就注定了必須合理地利用土地去解決人和土地的矛盾。因此，在某些層面上說，三層電梯的設(shè)計(jì)也具有一定的社會(huì)價(jià)值。 （ 3）也可以通過電梯網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)掃描每臺(tái)電梯內(nèi)各部件以發(fā)現(xiàn)事故隱患做到事先維修，減少停梯時(shí)間，提高企業(yè)的服務(wù) 。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有 EDA 的應(yīng)用。這些可編輯元件可以被用來實(shí)現(xiàn)一些基本的邏輯門電路（比如 AND、 OR、 XOR、 NOT）或者更復(fù)雜一些的組合功能比如解碼器或數(shù)學(xué)方程式。而 FPGA 卻是有很多的連接單元，這樣雖然讓它可以更加靈活的編輯，但是結(jié)構(gòu)卻復(fù)雜的多。 FPGA 的編程無(wú)須專用的 FPGA 編程器，只須用通用的 EPROM、 PROM 編程器即可。同時(shí) , 它還具有多層次的電路設(shè)計(jì)描述功能。 VHDL 語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu) 實(shí)體（ Entity 結(jié)構(gòu)體 (Architecture) 包集合 (Package)配 (Configuration) 庫(kù)(Library) 狀態(tài)機(jī)的簡(jiǎn)介 關(guān)于狀態(tài)機(jī)的一個(gè)極度確切的描述是它是一個(gè)有向圖形，由一組節(jié)點(diǎn)和一組相應(yīng)的轉(zhuǎn)移函數(shù)組成。事件驅(qū)動(dòng)的 GUI 應(yīng)用程序是這種應(yīng)用程序的典 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 型例子，它們由命令和選擇（也就是用戶造成的事件）來驅(qū)動(dòng)。詳解如下： ①現(xiàn)態(tài)：是指當(dāng)前所處的狀態(tài)。 系統(tǒng)主要通過當(dāng)前所在樓層以及運(yùn)行狀態(tài)、后續(xù)請(qǐng)求判斷運(yùn)行方式。根據(jù) VHDL 語(yǔ)言的規(guī)則，程序必須由最基本的實(shí)體和結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。需要注意的是，本次實(shí)驗(yàn)第二個(gè)使用者在二層外的按鍵是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗竭_(dá)一層應(yīng)該按下二層下按鈕（ Button(2)=1），然而他卻錯(cuò)誤的按下 了二層上按鈕（ Button(1)=1）。 使用者在電梯內(nèi)外提出的請(qǐng)求不一致，例如圖 45中進(jìn)行仿真的情況。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成，是指導(dǎo)老師、在設(shè)計(jì)過程中幫助我們的同學(xué)、我的搭檔和我共同努力的結(jié)果，在這里我對(duì)老師、一起努力的同學(xué)和我的搭檔表示真誠(chéng)的感謝！ 隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，自己四年的大學(xué)生活也接近了尾聲，在這四年難忘的歲月中，留下許多美好的回憶，尤其是最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)，更是令我記憶深刻。西安交通大學(xué)出版社， 1998 [9]汪曉光，孫曉瑛等編著。中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1997 [4]張漢杰，王錫鐘編著。在設(shè)計(jì)過程中我們首先把整個(gè)電梯設(shè)計(jì)根據(jù)功能分成若干個(gè)功能模塊，然后理清個(gè)模塊的時(shí)序，一以便將各個(gè)功能模塊綜合在一起 ,能夠公用書籍總線，使其能正常工作不受干擾，有些程序在仿真的時(shí)候 其時(shí)序是完全正確的，但是當(dāng)程序下載到芯片上之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤了。當(dāng)電梯回到一層的瞬間三層外又有人按下下降按鈕（ Button(3)=1），此時(shí)電梯在一層做短暫停留后再次回到三層，三層使用者進(jìn)入后按下到達(dá)一層按鈕（ floor(0)=1），電梯再次回到一層。然而在上升到二樓時(shí)一層外有人按下上樓按鈕。 處于二樓時(shí)，電梯則可能出現(xiàn)三種情況： ，電梯則停留在當(dāng)前樓層。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 3 章 設(shè)計(jì)功能與要求 電梯簡(jiǎn)要說明 利用 VHDL 語(yǔ)言完成一個(gè) 3 層自動(dòng)升降的電梯的控制電路，控制電路遵循方向優(yōu)先原則控 制電梯完成多層的載客服務(wù)，同時(shí)指示電梯運(yùn)行情況和電梯所在樓層 。具體采取的操作不僅能取決于接收到的事件，還能取決于各個(gè)事件的相對(duì)發(fā)生順序。它要改變到新的狀態(tài)，依賴于轉(zhuǎn)換函數(shù)。 (3) VHDL 語(yǔ)言具有很強(qiáng)的移植能力 VHDL 語(yǔ)言很強(qiáng)的移植能力主要體現(xiàn)在 : 對(duì)于同一個(gè)硬件電路的 VHDL 語(yǔ)言描述 , 它可以從一個(gè)模擬器移植到另一個(gè)模擬器上、從一個(gè)綜合器移植到另一個(gè)綜合器上或者從一個(gè)工作平臺(tái)移植到另一個(gè)工作平臺(tái)上去執(zhí)行。 VHDL 的程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，或稱設(shè)計(jì)實(shí)體（可以是一個(gè)元件，一個(gè)電路模塊或一個(gè)系統(tǒng)）分成外部（或稱可視部分 ,及端口 )和內(nèi)部（或稱不可視部分），既涉及實(shí)體的內(nèi)部功能和算法完成部分。 3） FPGA 內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和 I／ O 引腳。另外一種方法是用 CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件備）。 （ 3）開放性和標(biāo)準(zhǔn)化 現(xiàn)代 EDA工具普遍采用標(biāo)準(zhǔn)化和開放性框架結(jié)構(gòu)，任何一個(gè) EDA 系統(tǒng)只要建立了一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的開放式框架結(jié)構(gòu)，就可以接納其他廠商的 EDA 工具儀器進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。 什么是 EDA 20世紀(jì) 90 年代，國(guó)際上電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家，一直在積極探索新的電子電路設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。 （ 6）電梯初始狀態(tài)為一層開門狀態(tài)。因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就成了在電梯設(shè)計(jì)領(lǐng)域里最為核心的技術(shù)。這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于“面面俱 到”，可以保證所有人的請(qǐng)求都能得到響應(yīng)。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。 五、進(jìn)度計(jì)劃 第 1 周 — 第 2 周 開題報(bào)告和任務(wù)分配 第 3 周 — 第 7 周 需求分析，概要設(shè)計(jì) 第 8 周 — 第 12 周 詳細(xì)設(shè)計(jì)，中期考核 第 13 周 — 第 14 周 寫論文 第 15 周 — 第 16 周 上交論文，答辯 教研室主任簽字 時(shí)間 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 基于 FPGA電梯控制器的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張煒瑋 學(xué)號(hào) 20886377 班級(jí) 080903 專業(yè) 電氣工程系 一、研究背景 當(dāng)今社會(huì)，隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日 常生活密不可分。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 電梯控制器的設(shè)計(jì) The Design of Elevator Controller 2021 屆 電氣工程 系 專 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號(hào) 20216377 學(xué)生姓名 張煒瑋 指導(dǎo)教師 高迎霞 完成日期 2021 年 5月 25 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)單 學(xué)生姓名 張煒瑋 學(xué)號(hào) 20216377 班級(jí) 方 08093 專業(yè) 電子信息工程 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于 FPGA電 梯控制器的設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 高迎霞 指導(dǎo)教師職稱 講師 評(píng) 定 成 績(jī) 指導(dǎo)教師 得分 評(píng)閱人 得分 答辯小組組長(zhǎng) 得分 成績(jī)： 院長(zhǎng) (主任 )簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目 基于 FPGA電梯控制器的設(shè)計(jì) 姓名 張煒瑋 學(xué)號(hào) 20216377 班級(jí) 方 08093 專業(yè) 電子信息工程 承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣工程系 導(dǎo)師姓名 高 迎霞 導(dǎo)師職稱 講師 一、主要內(nèi)容 該項(xiàng)目主要模擬電梯控制的整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)電梯控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采樣、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制。然而，只有電梯的制造，安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量，才能全面電子商務(wù)資料庫(kù)保證電梯的最終高質(zhì)量。 方向優(yōu)先控制方案：指電梯運(yùn)行到某一樓層的時(shí)先考慮這一樓層是否有請(qǐng)求：有則停止；無(wú)則繼續(xù)前進(jìn) 五 、主要技術(shù)指標(biāo)： ； ； ； ； 1 萬(wàn)字，查閱文獻(xiàn)資料不少于 10 篇，其中外文文獻(xiàn) 2 篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少于 3000漢字。 在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí) 也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品進(jìn)一步提高 ，加速了電子設(shè)計(jì)激素的普及進(jìn)程及技術(shù)革新。 電梯控制的未來 電梯